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双亲性荧光聚合物的合成与发光特性研究

发布时间:2016-11-19 16:38

  本文关键词:多功能纳米复合材料的制备、表征及其光、磁、传感等性能的研究,由笔耕文化传播整理发布。


《浙江大学》 2010年

双亲性荧光聚合物的合成与发光特性研究

唐莉  

【摘要】: 近年来,荧光聚合物(FPs)在化学与生物检测及传感器件领域得到高度关注。目前可用的大多为由芳香性的共轭结构和烷基增溶基团构成的疏水型FPs,也有少数为了适合在缓冲溶液中应用而设计合成的聚电解质型FPs。实际上这两类FPs的生物相容性都有待提高。本论文的核心工作就是把生物相容性较好的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和聚乙二醇(PEG)链段引入FPs结构中,设计和合成新型的双亲性FPs,并研究其发光特点,为其在化学传感和生物检测中的应用打基础。 第一,将具有聚集诱导发光(AIE)性能四苯基乙烯(TPE)生色团与PNIPAM相结合,合成出含TPE单元的新型聚异丙基丙烯酰胺衍生物PNIPAM-TPEs(P1)。P1不仅表现出PNIPAM链段亲-疏水变化的温敏行为和TPE的AIE行为,而且展示了一些新颖的特性。借助于分子构象转变对亲水-疏水环境的敏感性和荧光的高灵敏性,探测到了聚合物链在LCST之前的折叠与准聚集行为,这是对通常的浊点测试、动态光散射测试等方法的补充和发展,为探索大分子的链段运动提供了一个新的手段。控制TPE的含量,可以得到在适当温度区间(28~34℃)荧光增强的聚合物,为在生物体系内测定由生化过程诱发的微小区域的细微温度变化提供了有潜力的方法。 第二,利用“点击化学”反应,将不同链长的带叠氮端基的PEG修饰到含三苯胺(TPA)生色团的超支化聚合物(hb-TPA)外围,制备出具有亲水外壳/疏水内核的双亲性的超支化聚合物(PEG@hb)。研究了不同PEG链长对PEG@hb表面亲水性的影响,静态接触角测试结果表明少量的PEG外围修饰可以显著提高hb-TPA的亲水性,增加PEG可以改善PEG@hb的表面亲水性。通过透析法制备了PEG@hb胶粒,透射电镜(TEM)表征观察到得到的胶粒尺寸均一、核-壳结构清晰。这些初步研究结果展示了把疏水性的超支化FPs推向生物检测领域的应用前景。

【关键词】:
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631.3
【目录】:

  • 致谢6-8
  • 摘要8-9
  • Abstract9-11
  • 目录11-13
  • 1 绪论13-41
  • 1.1 引言13
  • 1.2 荧光聚合物(FPs)的检测机制13-18
  • 1.2.1 光致电子转移-Photo-induced Electron Transfer(PET)14-16
  • 1.2.2 光致电荷转移-Photo-induced Charge Transfer(PCT)16-17
  • 1.2.3 荧光共振能量转移-Fluorescence Resonance Energy Transfer(FRET)17-18
  • 1.2.4 聚集诱导发光-Aggregation-induced Emission(AIE)18
  • 1.3 荧光聚合物(FPs)的分类18-25
  • 1.3.1 物理共混18
  • 1.3.2 化学键结合18-20
  • 1.3.3 共轭聚合物(CPs)20-23
  • 1.3.4 聚电解质型23-25
  • 1.4 聚集诱导发光(AIE)25-39
  • 1.4.1 聚集诱导发光(AIE)机理28-29
  • 1.4.2 聚集诱导发光(AIE)性质的应用29-39
  • 1.5 课题的提出及意义39-41
  • 2 双亲性的温敏性AIE聚合物41-61
  • 2.1 引言41-42
  • 2.2 实验部分42-46
  • 2.2.1 试剂42
  • 2.2.2 测试与表征42-43
  • 2.2.3 单体M1的合成43-46
  • 2.2.4 共聚物PNIPAM-TPEs的合成46
  • 2.3 结果与讨论46-58
  • 2.3.1 PNIPAM-TPEs的结构与表征46-50
  • 2.3.2 PNIPAM-TPEs的发光特性研究50-53
  • 2.3.3 共聚物的温度响应性53-58
  • 2.4 本章小结58-61
  • 3 PEG改性的双亲性荧光超支化聚合物的制备及研究61-81
  • 3.1 引言61
  • 3.2 实验部分61-66
  • 3.2.1 试剂61-62
  • 3.2.2 测试与表征62-63
  • 3.2.3 带单叠氮基的PEG的合成63-64
  • 3.2.4 超支化聚合物hb-TPA的合成64-66
  • 3.2.5 双亲性超支化聚合物(PEG@hb)的合成66
  • 3.3 结果与讨论66-79
  • 3.3.1 PEG@hb聚合物的结构表征与分析66-68
  • 3.3.2 PEG@hb聚合物的光学性质68-72
  • 3.3.3 PEG@hb聚合物的热稳定性72-73
  • 3.3.4 PEG@hb聚合物的亲水性73-75
  • 3.3.5 PEG@hb聚合物胶束的制备与表征75-79
  • 3.4 本章小结79-81
  • 4 总结与展望81-83
  • 参考文献83-97
  • 作者简历及硕士期间主要科研成果97-98
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    本文编号:182796

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